| dc.contributor | Silva, Felipe Oliveira e | |
| dc.contributor | Silva, Felipe Oliveira e | |
| dc.contributor | Silva Ferraz, Gabriel Araújo e | |
| dc.contributor | Lima, Danilo Alves de | |
| dc.contributor | Kuga, Helio Koiti | |
| dc.creator | Carvalho, Gustavo de Souza | |
| dc.date | 2022-07-14T17:49:29Z | |
| dc.date | 2022-07-14T17:49:29Z | |
| dc.date | 2022-07-12 | |
| dc.date | 2022-04-29 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-28T20:04:07Z | |
| dc.date.available | 2023-09-28T20:04:07Z | |
| dc.identifier | CARVALHO, G. de S. Performance analysis of differential and relative global navigation satellite system position estimation. 2022. 107 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas e Automação) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022. | |
| dc.identifier | http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/50592 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9043657 | |
| dc.description | The human being has been concerned with the knowledge of his position on Earth’s surface
since the dawn of civilization, whether to map the environment, delimit borders, or assist in the
navigation. With the beginning of the space age and, consequently, the advent of new techno-
logies, it was possible to develop positioning and navigation systems with global coverage in a
broad range of accuracy and cost. Agriculture is one of the application fields that benefited from
navigation services provided by Global Navigation Satellite Systems (GNSSs), especially the
Precision Agriculture (PA), which aims at identifying and treat spatial and temporal diversity in
the field to reduce costs and increase production. Precision agriculture is already a reality for
large landowners who can use several systems that provide high accuracy positioning services,
such as Differential (DGNSS) and Relative (RGNSS) techniques, Real-Time Kinematics (RTK)
positioning techniques or Satellite-Based Augmentation Systems (SBAS). Small and medium-
size farmers, in turn, have restricted access to such technologies due to the high cost of the
required equipment and subscriptions. An alternative to the presented problem is to use GNSS
receivers of the Brazilian Network for Continuous Monitoring of GNSS (RBMC) as reference
stations to compute differential and/or relative position corrections, and then, obtain, at no costs,
more accurate position estimates, since RBMC data is freely accessible to the public. The main
contribution of this work is a performance analyses of DGNSS and RGNSS approaches, with
the objective of achieving position accuracy at a submetric level. An analysis of the spatial
and temporal degradation on RGNSS positioning estimates is presented based on real GNSS
data collected from stationary high-cost GNSS receivers belonging to RBMC. Experimental
results show that submetric horizontal positioning is attainable at 68% of probability (1σ) with
reference stations distanced up to 2100 km and communication latency up to 1500 s. Additi-
onal results, considering a moving rover equipped with low-cost GNSS receiver, demonstrate
position accuracy below 1.5 m for baseline distances between receivers of about 1500 km and
latency up to 3000 s. | |
| dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.description | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | |
| dc.description | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) | |
| dc.description | Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) | |
| dc.description | Desde os primórdios da civilização, a necessidade de se determinar a posição de pontos na
superfície terrestre tem sido uma preocupação do ser humano, seja para mapear o ambiente,
delimitar fronteiras ou auxiliar na navegação. Com o início da era espacial e o surgimento de
novas tecnologias, foi possível desenvolver sistemas de posicionamento e navegação com co-
bertura global e larga faixa de precisão e custo. A agricultura é uma área que se beneficiou dos
serviços de navegação fornecidos por Sistemas de Navegação Global via Satélite (GNSS), prin-
cipalmente no que diz respeito à Agricultura de Precisão (AP), que tem por objetivo identificar
a variabilidade espacial e temporal no campo para reduzir custos e aumentar a produção. A
agricultura de precisão já é uma realidade para agricultores de grande porte que podem recorrer
a serviços de posicionamento de alta precisão, tais como as técnicas Diferencial (DGNSS) e Re-
lativa (RGNSS), o posicionamento Cinemático em Tempo Real (RTK) ou Sistema de Aumento
Baseado em Satélite (SBAS). Pequenos e médios produtores, por outro lado, possuem acesso
restrito a tais tecnologias devido ao alto custo dos equipamentos ou das assinaturas envolvidas.
Uma alternativa para o problema apresentado é utilizar a Rede Brasileira de Monitoramento
Contínuo (RBMC) como bases de referência para se computar correções de posicionamento
diferencial e/ou relativo, e assim, obter, de forma gratuita, maior exatidão nas estimativas de
posição, uma vez que os dados da RBMC são de livre acesso ao público. A principal contri-
buição deste trabalho é uma análise de desempenho das técnicas de posicionamento DGNSS e
RGNSS, com o objetivo de se obter uma exatidão de posicionamento a nível submétrico. Uma
análise da degradação espacial e temporal da técnica RGNSS é apresentada com base em dados
experimentais coletados de estações pertencentes à RBMC. Resultados experimentais mostram
que é possível atingir posicionamento horizontal a nível submétrico com 68% de probabili-
dade (1σ) utilizando estações de referência distanciadas em até 2100 km e com latência de
comunicação de até 1500 s. Resultados adicionais, considerando um rover em movimento, e
equipado com receptor GNSS de baixo custo, demonstram que é possível obter precisão de po-
sicionamento horizontal de 1,5 m, com 68% de probabilidade, para distâncias entre receptores
de aproximadamente 1500 km e latência de 3000 s. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | eng | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Lavras | |
| dc.publisher | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Automação | |
| dc.publisher | UFLA | |
| dc.publisher | brasil | |
| dc.publisher | Departamento de Engenharia | |
| dc.rights | acesso aberto | |
| dc.subject | Global Navigation Satellite System (GNSS) | |
| dc.subject | Differential Global Navigation Satellite System ( DGNSS) | |
| dc.subject | Análise de desempenho | |
| dc.subject | Performance analysis | |
| dc.subject | Engenharia Elétrica | |
| dc.title | Performance analysis of differential and relative global navigation satellite system position estimation | |
| dc.type | dissertação | |
